[發明專利]超聲波振子驅動裝置和網眼式噴霧器

有效

• 申請號: 201780055159.5
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN109689230B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 前田真郎;東鄉秀孝
• 申請（專利權）人: 歐姆龍健康醫療事業株式會社
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;A61M11/00;B05B17/06;B06B3/02
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;侯劍英

本發明的超聲波振子驅動裝置對包含壓電元件并具有固有的共振頻率的超聲波振子施加作為驅動電壓的交變電壓來進行驅動。產生在包含超聲波振子的共振頻率的頻率范圍中頻率可變的驅動電壓。使驅動電壓的頻率基于根據超聲波振子的共振頻率所設定的基準頻率(fo)而按以包含共振頻率的方式預先決定的掃描寬度且按預先決定的掃描周期反復進行掃描。并且，將掃描周期和掃描寬度建立關聯并加以限制，使得二者在用掃描周期和掃描寬度劃分的二維映射上落入預先決定的允許區域(A)內。

技術領域

本發明涉及超聲波振子驅動裝置，更詳細地說，涉及對具有固有的共振頻率的超聲波振子施加驅動電壓(交變電壓)來進行驅動的超聲波振子驅動裝置。另外，本發明涉及具備這種超聲波振子驅動裝置的網眼式噴霧器。

背景技術

以往，作為這種超聲波振子驅動裝置，例如在專利文獻1(特開2006-181496號公報)中公開了為了減少耗電而使驅動電壓的頻率以經過超聲波振子的共振頻率的方式隨著時間而改變(sweep：掃描)的技術方案。

另外，在專利文獻2(特開2005-261520號公報)中公開了為了在對多個超聲波振子進行驅動的情況下不調整驅動電壓的頻率，而將充分包含了超聲波振子的共振頻率的最小值和最大值的區間作為掃描范圍的技術方案。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2006-181496號公報

專利文獻2：特開2005-261520號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，在上述超聲波振子是例如為了構成網眼式噴霧器而廣泛使用的將壓電元件和傳遞該壓電元件的振動的喇叭組合為一體的類型的振子(適當地稱為“喇叭振子”)的情況下，從圖8可知，Q值(共振的銳度)非常高。因此，如圖9例示的那樣，關于某個喇叭振子(設固有的共振頻率為fr。fr的單位為kHz。)，驅動電壓的頻率的實用范圍限于從(fr－0.8kHz)到fr的范圍Δf。此外，在圖8、圖9中，橫軸表示驅動電壓的頻率，縱軸表示喇叭振子的阻抗(用實線表示)和相位(用虛線表示)。其結果是，如果如專利文獻1、2所述的那樣，僅使驅動電壓的頻率以經過喇叭振子的共振頻率fr的方式隨著時間進行掃描，則會存在喇叭振子的驅動效率降低的問題。

而且，已知在喇叭振子的共振頻率fr中存在±1.5kHz程度的制造偏差。在圖10中，關于由于制造偏差而共振頻率不同的3個樣本No.1～3，示出了使包括矩形波的驅動電壓的頻率變化時的每單位時間的噴霧量的變化。在樣本No.1中共振頻率fr1＝178.85kHz，在樣本No.2中共振頻率fr2＝179.15kHz，在樣本No.3中共振頻率fr3＝179.40kHz，如果使驅動電壓的頻率分別比每個共振頻率高最多0.03kHz程度，則每單位時間的噴霧量會降低約一半。這樣，由于共振頻率fr的制造偏差，驅動電壓的頻率會高于喇叭振子的共振頻率，其結果是，也存在驅動效率降低的可能性。

另外，如圖11例示的那樣，喇叭振子的共振頻率fr也會由于環境溫度而變化。在圖11中，關于共振頻率不同的4種樣本，示出了隨著環境溫度的變化的共振頻率的變化(溫度依賴性)。當喇叭振子的溫度上升時，喇叭振子的共振頻率fr降低，另一方面，當喇叭振子的溫度下降時，喇叭振子的共振頻率fr上升。

因此，本發明要解決的問題在于提供一種超聲波振子驅動裝置，能抑制帶有共振頻率的制造偏差和溫度依賴性的超聲波振子的驅動效率降低并且穩定地對該超聲波振子進行驅動。另外，本發明要解決的問題在于提供具備這種超聲波振子驅動裝置的網眼式噴霧器。

用于解決問題的方案